PLA生物降解母粒造粒機(jī)
PLA的合成通常由三種方法,一種是乳酸直接縮合法,這種方法生產(chǎn)工藝簡單,是降低PLA成本的重要途徑,但縮聚反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時體系會出現(xiàn)平衡態(tài),因此很難得到高分子量的PLA.第二種是先由乳酸合成丙交酯,再在催化劑作用下的開環(huán)聚合法,目前制備高分子量的PLA一般采用這種方法,但這種方法在聚合時對催化劑的純度、單體的純度要求極高,即使是極微量的雜質(zhì)也會使PLA的分子量低于10萬,而且聚合條件如溫度、壓力、催化劑的種類和用量、反應(yīng)時間等等也會極大影響PLA的分子量,所以高分子量PLA的合成是一個技術(shù)難點(diǎn).還有一種是固相聚合法,這種方法是將直接聚合法得到的低分子量樹脂在減壓真空、溫度在Tg—Tm之間的條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)得到,以提高其聚合度,增加分子量,從而提高材料強(qiáng)度和加工性能.我國的鄧先模、熊成東、馮新德、沈之荃等學(xué)者在PLA及其共聚物合成的催化體系方面進(jìn)行了大量的研究工作,并且在溫和的反應(yīng)條件下,合成得到了超高分子量的PLA(MW>100萬).
聚乳酸在常溫下性能穩(wěn)定,但在溫度高于550C的弱堿性或富氧條件下在微生物的作用下會自動降解.使用后它能被自然界中微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,而且不像傳統(tǒng)的石油基塑料會增加二氧化碳的釋放,聚乳酸在分解過程中產(chǎn)生的二氧化碳,可再次被使用成為植物進(jìn)行光合作用所需的碳原子.
聚乳酸的熔點(diǎn)較高(175攝氏度),其物理性質(zhì)介于PET和PA-6之間,結(jié)晶度大、透明度極好,有良好的抗溶劑性、防潮、耐油脂、透氣性,還具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外線性,另外具有優(yōu)良的生物相容性,無毒、可生物降解,降解產(chǎn)物不會在重要器官聚集,因此用途十分廣泛.聚乳酸具有優(yōu)于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等熱塑性塑料的優(yōu)點(diǎn),被產(chǎn)業(yè)界認(rèn)定為最有發(fā)展前途的新型包裝材料之一.而且其強(qiáng)度、機(jī)械性能、降解速率等可通過分子量控制,共聚體的組成及配比可以方便的調(diào)節(jié).聚乳酸的熱穩(wěn)定性好,適用于吹塑、吸塑、擠出紡絲,注塑和發(fā)泡等多種加工方法.可加工成薄膜、包裝袋、包裝盒、一次性快餐盒、飲料用瓶以及醫(yī)用材料使其在服裝、包裝、玩具和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景.
聚乳酸作為可完全生物降解性塑料,越來越受到人們重視.美國的Cargill公司已將PLA制成纖維用于農(nóng)用藥膜等許多領(lǐng)域,還以PLA為原料制備包裝材料.在德國,1998年用它生產(chǎn)出來的乳酸盒子已實(shí)現(xiàn)商品化.這種物質(zhì)還有促進(jìn)植物生長的作用,因此可望用它制作植物移植或植物栽培用容器等.日本島津公司在1994年建成了生產(chǎn)聚乳酸的裝置,并且在各個領(lǐng)域開辟用途.通過壓軋,它可以被制成透明的、機(jī)械性能良好的纖維、薄膜、容器、鏡片等.
但是,聚乳酸在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在一些困難.如聚乳酸及其共聚體系制品的強(qiáng)度需進(jìn)一步提高,生產(chǎn)成本需進(jìn)一步下降,需解決植入后期反應(yīng)和并發(fā)癥問題等等.而且PLA很低的斷裂伸長率(純的PLA斷裂伸長率僅為6%)和較高的模量阻礙了其在很多方面的應(yīng)用.PLA經(jīng)常和淀粉共混以增強(qiáng)其可降解性能并降低成本,但是這種共混產(chǎn)物脆性太大.
